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利用单色$ 2^3 S $正电子素束进行惯性传感的研究

原子物理 2022-03-08 v1

摘要

在本工作中,我们讨论了利用处于23S2^3 S亚稳态的正电子素进行惯性传感,以测量纯轻子物质-反物质系统上的光偶极、相对论和引力力的可能性。从可用23S2^3 S束的特性出发,我们估算了利用两种不同惯性敏感装置测量从105\sim10^5 m/s2m/s^2到9.1 m/s2m/s^2加速度所需的时间:经典莫尔偏折仪和Mach-Zehnder干涉仪。在相同测量时间内,Mach-Zehnder干涉仪的灵敏度估计比莫尔偏折仪好数十倍。\\ 我们提出并分析了增强23S2^3 S束流强和改善装置灵敏度的不同策略。其中最有前景的是通过二维激光多普勒冷却降低正电子素束的发散度,以及从基态到23S2^3 S能级的相干正电子素拉曼激发。若得以实现,这些改进有望将测量9.1 m/s2m/s^2加速度所需时间缩短至数周,100 m/s2m/s^2缩短至数小时。我们还讨论了用于分辨23S2^3 S正电子素穿过偏折仪/干涉仪所产生的条纹图案偏移的不同探测方案。

关键词

引用

@article{arxiv.2203.02920,
  title  = {Toward inertial sensing with a monochromatic $ 2^3 S $ positronium beam},
  author = {Sebastiano Mariazzi and Ruggero Caravita and Michael Doser and Giancarlo Nebbia and Roberto S. Brusa},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2203.02920},
  year   = {2022}
}